基于膦杂芳基衍生物的热激发延迟荧光主体材料及其制备方法和应用转让专利

申请号 : CN201710081137.8

文献号 : CN106831875B

文献日 :

基本信息:

PDF:

法律信息:

相似专利:

发明人 : 许辉韩春苗

申请人 : 黑龙江大学

摘要 :

基于膦杂芳基衍生物的热激发延迟荧光主体材料及其制备方法和应用,它涉及热激发延迟荧光主体材料及其制备方法和应用。它是要解决现有的平面类热激发延迟荧光染料分子易发生猝灭,导致器件效率低的技术问题。本发明的热激发延迟荧光主体材料的结构式为:制备方法:将邻二溴芳基化合物、苯基二氯化膦、正丁基锂加入到四氢呋喃中,混合均匀后,在氩气保护下反应,然后倒入水中,用二氯甲烷萃取得到有机层,干燥后,直接纯化或者硫化/和氧化后再纯化,得到基于膦杂芳基衍生物的热激发延迟荧光主体材料;其中邻二溴芳基化合物为邻二溴苯或2,3‑二溴萘。该基于膦杂芳基衍生物的荧光主体材料用于热激发延迟荧光电致发光器件中。

权利要求 :

1.基于膦杂芳基衍生物的热激发延迟荧光主体材料,其特征在于该材料的结构式为记为DPDPSA;

或者为 其中X=S或O,Y=S或O,当X=Y=S时记为DPDPS2A;当X=S,Y=O时记为DPDPSOA;且X和Y不同时为O;

或者为 记为DPDPP;

或者为 记为DPDPSP;

或者为 其中X=S或O,Y=S或O,当X=Y=S时记为DPDPS2P;当X

=S,Y=O时记为DPDPSOP;当X=Y=O时记为DPDPO2P。

2.制备权利要求1所述的基于膦杂芳基衍生物的热激发延迟荧光主体材料的方法,其特征在于该方法如下:

将邻二溴苯的衍生物、苯基二氯化膦、正丁基锂按摩尔比为1:(1~1.5):(2~4)的比例加入到四氢呋喃中,在氩气保护下,在温度为-60~-85℃的条件下反应1~3小时,然后倒入水中,用二氯甲烷萃取,得到有机层,把有机层液体干燥后,直接纯化或者硫化/和氧化后再纯化,得到膦杂芳基衍生物的热激发延迟荧光主体材料;其中邻二溴芳基化合物为邻二溴苯或2,3-二溴萘。

3.根据权利要求2所述的基于膦杂芳基衍生物的热激发延迟荧光主体材料的制备方法,其特征在于:

基于膦杂芳基衍生物的热激发延迟荧光主体材料DPDPSA的合成方法如下:将邻二溴苯、苯基二氯化膦、正丁基锂按摩尔比为1:(1~1.5):(2~4)的比例加入到四氢呋喃中,在温度为-60~-85℃的条件下反应1~3小时,然后倒入水中,用二氯甲烷萃取,得到有机层,把有机层液体用无水硫酸钠干燥后,加入硫粉,在温度为15~30℃的条件下搅拌进行硫化反应0.5~2小时,抽滤、旋转蒸发去除二氯甲烷溶剂,再以乙醇和二氯甲烷的混合溶剂为淋洗剂进行柱层析纯化,得到基于膦杂芳基衍生物的热激发延迟荧光主体材料DPDPSA;其中邻二溴苯的物质的量与四氢呋喃的体积的比为1mmol:(10~25)ml;加入的硫粉的物质量的量与苯基二氯化膦的物质的量的比为(0.5~0.75):2;

基于膦杂芳基衍生物的热激发延迟荧光主体材料DPDPS2A的合成方法如下:将邻二溴苯、苯基二氯化膦、正丁基锂按摩尔比为1:(1~1.5):(2~4)的比例加入到四氢呋喃中,在温度为-60~-85℃的条件下反应1~3小时,然后倒入水中,用二氯甲烷萃取,得到有机层,把有机层液体用无水硫酸钠干燥后,加入硫粉,在温度为15~30℃的条件下搅拌进行硫化反应1~2小时,抽滤、旋转蒸发去除二氯甲烷溶剂,再以乙醇和二氯甲烷的混合溶剂为淋洗剂进行柱层析纯化,得到基于膦杂芳基衍生物的热激发延迟荧光主体材料DPDPSA;其中邻二溴苯的物质的量与四氢呋喃的体积的比为1mmol:(10~25)ml;加入的硫粉的物质量的量与苯基二氯化膦的物质的量的比为(0.5~0.75):1;

基于膦杂芳基衍生物的热激发延迟荧光主体材料DPDPSOA的合成方法如下:将邻二溴苯、苯基二氯化膦、正丁基锂按摩尔比为1:(1~1.5):(2~4)的比例加入到四氢呋喃中,在温度为-60~-85℃的条件下反应1~3小时,然后倒入水中,用二氯甲烷萃取,得到有机层,把有机层液体用无水硫酸钠干燥后,加入硫粉,在温度为15~30℃的条件下搅拌进行硫化反应1~2小时;再加入H2O2,在温度为-5~20℃的条件下搅拌进行氧化反应0.5~2小时;用亚硫酸氢钠溶液和水分别洗涤,二氯甲烷萃取,无水硫酸钠干燥后,旋转蒸发去除二氯甲烷溶剂,再以乙醇和二氯甲烷的混合溶剂为淋洗剂进行柱层析纯化,得到基于膦杂芳基衍生物的热激发延迟荧光主体材料DPDPSOA;其中邻二溴苯的物质的量与四氢呋喃的体积的比为1mmol:(10~25)ml;加入的硫粉的物质量的量与苯基二氯化膦的物质的量的比为(0.5~

0.75):2;加入的H2O2与苯基二氯化膦的物质的量的比(10~15):1;

基于膦杂芳基衍生物的热激发延迟荧光主体材料DPDPP的合成方法如下:将2,3-二溴萘、苯基二氯化膦、正丁基锂按摩尔比为1:(1~1.5):(2~4)的比例加入到四氢呋喃中,在温度为-60~-85℃的条件下反应1~3小时,然后倒入水中,用二氯甲烷萃取,得到有机层,把有机层液体用无水硫酸钠干燥后,以石油醚和二氯甲烷的混合溶剂为淋洗剂进行柱层析纯化,得到DPDPP;其中2,3-二溴萘的物质的量与四氢呋喃的体积的比为1mmol:(10~25)ml;

基于膦杂芳基衍生物的热激发延迟荧光主体材料DPDPSP的合成方法如下:将2,3-二溴萘、苯基二氯化膦、正丁基锂按摩尔比为1:(1~1.5):(2~4)的比例加入到四氢呋喃中,在温度为-60~-85℃的条件下反应1~3小时,然后倒入水中,用二氯甲烷萃取,得到有机层,把有机层液体用无水硫酸钠干燥后,加入硫粉,在温度为15~30℃的条件下搅拌进行硫化反应0.5~2小时,抽滤、旋转蒸发去除二氯甲烷溶剂,再以乙醇和二氯甲烷的混合溶剂为淋洗剂进行柱层析纯化,得到基于膦杂芳基衍生物的热激发延迟荧光主体材料DPDPSP;其中

2,3-二溴萘的物质的量与四氢呋喃的体积的比为1mmol:(10~25)ml;加入的硫粉的物质量的量与苯基二氯化膦的物质的量的比为(0.5~0.75):2;

基于膦杂芳基衍生物的热激发延迟荧光主体材料DPDPS2P的合成方法如下:将2,3-二溴萘、苯基二氯化膦、正丁基锂按摩尔比为1:(1~1.5):(2~4)的比例加入到四氢呋喃中,在温度为-60~-85℃的条件下反应1~3小时,然后倒入水中,用二氯甲烷萃取,得到有机层,把有机层液体用无水硫酸钠干燥后,加入硫粉,在温度为15~30℃的条件下搅拌进行硫化反应1~2小时,抽滤、旋转蒸发去除二氯甲烷溶剂,再以乙醇和二氯甲烷的混合溶剂为淋洗剂进行柱层析纯化,得到基于膦杂芳基衍生物的热激发延迟荧光主体材料DPDPS2P;其中2,

3-二溴萘的物质的量与四氢呋喃的体积的比为1mmol:(10~25)ml;加入的硫粉的物质量的量与苯基二氯化膦的物质的量的比为(0.5~0.75):1;

基于膦杂芳基衍生物的热激发延迟荧光主体材料DPDPSOP的合成方法如下:将2,3-二溴萘、苯基二氯化膦、正丁基锂按摩尔比为1:(1~1.5):(2~4)的比例加入到四氢呋喃中,在温度为-60~-85℃的条件下反应1~3小时,然后倒入水中,用二氯甲烷萃取,得到有机层,把有机层液体用无水硫酸钠干燥后,加入硫粉,在温度为15~30℃的条件下搅拌进行硫化反应0.5~2小时;再加入H2O2,在温度为-5~20℃的条件下搅拌进行氧化反应0.5~2小时;用亚硫酸氢钠溶液和水分别洗涤,二氯甲烷萃取,无水硫酸钠干燥后,旋转蒸发去除二氯甲烷溶剂,再以乙醇和二氯甲烷的混合溶剂为淋洗剂进行柱层析纯化,得到基于膦杂芳基衍生物的热激发延迟荧光主体材料DPDPSOP;其中2,3-二溴萘的物质的量与四氢呋喃的体积的比为1mmol:(10~25)ml;加入的硫粉的物质量的量与苯基二氯化膦的物质的量的比为(0.5~0.75):2;加入的H2O2与苯基二氯化膦的物质的量的比(10~15):1;

基于膦杂芳基衍生物的热激发延迟荧光主体材料DPDPO2P的合成方法如下:将2,3-二溴萘、苯基二氯化膦、正丁基锂按摩尔比为1:(1~1.5):(2~4)的比例加入到四氢呋喃中,在温度为-60~-85℃的条件下反应1~3小时,然后倒入水中,用二氯甲烷萃取,得到有机层,加入H2O2,在温度为-5~20℃的条件下搅拌进行氧化反应0.5~2小时;用亚硫酸氢钠溶液和水分别洗涤,二氯甲烷萃取,无水硫酸钠干燥后,旋转蒸发去除二氯甲烷溶剂,再以乙醇和二氯甲烷的混合溶剂为淋洗剂进行柱层析纯化,得到基于膦杂芳基衍生物的热激发延迟荧光主体材料DPDPO2P;其中2,3-二溴萘的物质的量与四氢呋喃的体积的比为1mmol:(10~

25)ml;加入的H2O2与苯基二氯化膦的物质的量的比(20~25):1。

4.权利要求1所述的基于膦杂芳基衍生物的热激发延迟荧光主体材料的应用,其特征在于该应用是将基于膦杂芳基衍生物的热激发延迟荧光主体材料用于热激发延迟荧光电致发光器件中。

5.根据权利要求4所述的基于膦杂芳基衍生物的热激发延迟荧光主体材料的应用,其特征在于利用基于膦杂芳基衍生物的热激发延迟荧光主体材料制备热激发延迟荧光电致发光器件的方法,按以下步骤进行:一、将经过去离子水清洗的玻璃或塑料衬底放入真空蒸镀仪,真空度为1×10-6mbar,蒸镀速率设为0.1nm s-1,在玻璃或塑料衬底上蒸镀材料为氧化铟锡、厚度为100nm的阳极导电层;

二、在阳极导电层上蒸镀材料为MoO3、厚度为5~30nm的空穴注入层;

三、在空穴注入层上蒸镀材料为N,N′-二苯基-N,N′-(1-萘基)-1,1′-联苯-4,4′-二胺、厚度为40~70nm nm的空穴传输层;

四、在空穴传输层上蒸镀材料为1,3-二-9-咔唑基苯、厚度为5~20nm的电子阻挡层;

五、在电子阻挡层上继续蒸镀厚度为20~40nm的基于膦杂芳基衍生物的热激发延迟荧光主体材料和客体材料双[4-(9,9-二甲基-9,10-二氢吖啶)苯基]硫砜或2,3,5,6-四(3,6-二苯基-9-咔唑基)-对苯二腈的发光层,其中客体材料的掺杂浓度为5%~15%;

六、在发光层上蒸镀材料为DPEPO(二[2-((氧代)二苯基膦基)苯基]醚)、厚度为5~

20nm的空穴阻挡层;

七、在空穴阻挡层上蒸镀材料为4,7-二苯基-1,10-菲罗啉、厚度为20~50nm的电子传输层;

八、在电子传输层上蒸镀材料为氟化锂LiF、厚度为1~30nm的电子注入层;

九、在电子注入层上蒸镀材料为金属Al、厚度为100~200nm的阴极导电层,封装,得到热激发延迟荧光(TADF)电致发光器件。

说明书 :

基于膦杂芳基衍生物的热激发延迟荧光主体材料及其制备方

法和应用

技术领域

[0001] 本发明涉及一种热激发延迟荧光主体材料及其制备方法和应用。

背景技术

[0002] 有机发光二极管由于其具有启动电压低,发光效率高等优点,因而引起了人们的广泛的研究,作为第三代平面显示和照明技术,有机电致发光二极管目前普遍采用磷光染料来构建磷光电致发光,但由于磷光染料的构建常伴有贵金属存在,这就提高了制备成本,同时对环境也不够友好。因此,人们迫切需要其它类型的染料替代磷光染料。而近期,被称为第三代的有机电致发光技术的热激发延迟荧光技术,已经取得了很大的研究进展,热激发延迟荧光染料可以通过自身三线态到单线态反向隙间窜跃使三线态激子转化为单线态激子,进而利用其发光,理论上可以实现100%的内量子效率。用该类染料制备的器件,同样具有较高的效率,可以和磷光器件相媲美,同时热激发延迟荧光染料均为纯有机化合物,制备成本低,对环境友好。热激发延迟荧光器件的主体材料,为了实现高的器件效率,需要具备以下三点:1、具有较高的三线态能级,使能量很好的从主体传递给客体;2、良好的载流子传输能力,以提高器件电子的注入与传输性能;3、具有较弱的分子间作用力,防止主体分子间主客体分子间的强分子间相互作用引起的发射猝灭。通常,平面类热激发延迟荧光染料分子由于其分子间具有较强的相互作用可以有效地促进载流子传输能力,然而,由于其较强的分子间作用力也会促进分子的聚集,这就会使发射猝灭,降低了器件效率。

发明内容

[0003] 本发明是要解决现有的平面类热激发延迟荧光染料分子易发生猝灭,导致器件效率低的技术问题,而提供基于膦杂芳基衍生物的热激发延迟荧光主体材料及其制备方法和应用。
[0004] 本发明的基于膦杂芳基衍生物的热激发延迟荧光主体材料的结构式为:
[0005] 记为DPDPA;
[0006] 或者 记为DPDPSA;
[0007] 或者 其中X=S或O,Y=S或O,当X=Y=S时记为DPDPS2A;当X=S,Y=O时记为DPDPSOA;当X=Y=O时记为DPDPO2A;
[0008] 或者 记为DPDPP;
[0009] 或者 记为DPDPSP;
[0010] 或者 其中X=S或O,Y=S或O,当X=Y=S时记为DPDPS2P;当X=S,Y=O时记为DPDPSOP;当X=Y=O时记为DPDPO2P。
[0011] 上述的基于膦杂芳基衍生物的热激发延迟荧光主体材料的制备方法如下:
[0012] 将邻二溴芳基化合物、苯基二氯化膦、正丁基锂按摩尔比为1:(1~1.5):(2~4)的比例加入到四氢呋喃(THF)中,在氩气保护下,在温度为-60~-85℃的条件下反应1~3小时,然后倒入水中,用二氯甲烷萃取,得到有机层,把有机层液体干燥后,直接纯化或者硫化/和氧化后再纯化,得到基于膦杂芳基衍生物的热激发延迟荧光主体材料;其中邻二溴芳基化合物为邻二溴苯或2,3-二溴萘。
[0013] 上述的基于膦杂芳基衍生物的热激发延迟荧光主体材料的应用,是将其用于热激发延迟荧光电致发光器件中。
[0014] 利用基于膦杂芳基衍生物的热激发延迟荧光主体材料制备热激发延迟荧光(TADF)电致发光器件的方法,按以下步骤实现:
[0015] 一、将经过去离子水清洗的玻璃或塑料衬底放入真空蒸镀仪,真空度为1×10-6mbar,蒸镀速率设为0.1nm s-1,在玻璃或塑料衬底上蒸镀材料为氧化铟锡、厚度为100nm的阳极导电层;
[0016] 二、在阳极导电层上蒸镀材料为MoO3、厚度为5~30nm的空穴注入层;
[0017] 三、在空穴注入层上蒸镀材料为NPB(N,N′-二苯基-N,N′-(1-萘基)-1,1′-联苯-4,4′-二胺)、厚度为40~70nm nm的空穴传输层;
[0018] 四、在空穴传输层上蒸镀材料为mCP(1,3-二-9-咔唑基苯)、厚度为5~20nm的电子阻挡层;
[0019] 五、在电子阻挡层上继续蒸镀厚度为20~40nm的主体材料(基于膦杂芳基衍生物的热激发延迟荧光主体材料)和客体材料DMAC-DPS/4CzTPNPh(双[4-(9,9-二甲基-9,10-二氢吖啶)苯基]硫砜/2,3,5,6-四(3,6-二苯基-9-咔唑基)-对苯二腈、客体材料的掺杂浓度为5%~15%)的发光层;
[0020] 六、在发光层上蒸镀材料为DPEPO(二[2-((氧代)二苯基膦基)苯基]醚)、厚度为5~20nm的空穴阻挡层;
[0021] 七、在空穴阻挡层上蒸镀材料为Bphen(4,7-二苯基-1,10-菲罗啉)、厚度为20~50nm的电子传输层;
[0022] 八、在电子传输层上蒸镀材料为LiF(氟化锂)、厚度为1~30nm的电子注入层;
[0023] 九、在电子注入层上蒸镀材料为金属Al、厚度为100~200nm的阴极导电层,封装,得到热激发延迟荧光(TADF)电致发光器件。
[0024] 本发明构建了用于热激发延迟荧光器件的基于膦杂芳基衍生物的主体材料,该材料是在芳基上引入磷原子以及进一步硫化或/和氧化得到的稳定的主体材料。选择膦杂芳基衍生物作为主体材料,首先,作为含有膦原子-杂原子分子的材料,该主体分子具有较高的三线态能级,同时该类主体具有平面结构,P=O或P=S基团具有极化分子的作用,提高了分子的电子注入传输能力,使得该类分子材料具有良好的载流子传输能力,另一方面,该类分子通过其上的磷原子、及进一步修饰(氧化及硫化)调节了分子的几何构型,进而达到抑制分子间的相互作用,抑制猝灭,使主体材料在具有良好的载流子传输能力同时还能有效抑制分子间的聚集。从而有效地提高了热激发延迟荧光器件的效率。总之,本发明中膦杂芳基衍生物主体材料用于电致发光器件包含以下优点:
[0025] 1、保持较高的三线态能级,保证能量从主体到客体的有效传递。
[0026] 2、提高电致发光器件材料的载流子注入和传输能力,基于膦杂芳基衍生物主体材料制备的电致发光器件将启亮电压降低到2.5~2.8V,具有良好的热力学稳定性,裂解温度为290℃-398℃,同时提高了有机电致发光材料的发光效率和亮度,本发明主要应用于有机电致发光二极管器件中。

附图说明

[0027] 图1是实施例一合成的化合物DPDPA紫外荧光光谱谱图,其中用■曲线表示DPDPA/二氯甲烷的紫外吸收光谱图,用□曲线表示DPDPA/二氯甲烷的荧光发射光谱图;
[0028] 图2是实施例一合成的DPDPA的热重分析谱图;
[0029] 图3是实施例二合成的化合物DPDPSA紫外荧光光谱谱图,其中用■曲线表示DPDPSA/二氯甲烷的紫外吸收光谱图,用□曲线表示DPDPSA/二氯甲烷的荧光发射光谱图;
[0030] 图4是实施例二合成的DPDPSA的热重分析谱图;
[0031] 图5是实施例三合成的化合物DPDPS2A紫外荧光光谱谱图,其中用■曲线表示DPDPS2A/二氯甲烷的紫外吸收光谱图,用□曲线表示DPDPS2A/二氯甲烷的荧光发射光谱图;
[0032] 图6是实施例三合成的DPDPS2A的热重分析谱图;
[0033] 图7是实施例四合成的化合物DPDPSOA紫外荧光光谱谱图,其中用■曲线表示DPDPSOA/二氯甲烷的紫外吸收光谱图,用□曲线表示DPDPSOA/二氯甲烷的荧光发射光谱图;
[0034] 图8是实施例四合成的DPDPSOA的热重分析谱图;
[0035] 图9是实施例五合成的化合物DPDPO2A紫外荧光光谱谱图,其中用■曲线表示DPDPO2A/二氯甲烷的紫外吸收光谱图,用□曲线表示DPDPO2A/二氯甲烷的荧光发射光谱图;
[0036] 图10是实施例五合成的DPDPO2A的热重分析谱图;
[0037] 图11是应用实施例一的热激发延迟荧光器件的电压-电流密度关系曲线,其中用■表示DPDPA,用●表示DPDPSA,用▲表示DPDPS2A,用▼表示DPDPSOA,用◆表示DPDPO2A;
[0038] 图12是应用实施例一的热激发延迟荧光器件的电压-亮度关系曲线,其中用■表示DPDPA,用●表示DPDPSA,用▲表示DPDPS2A,用▼表示DPDPSOA,用◆表示DPDPO2A;
[0039] 图13是应用实施例一的热激发延迟荧光器件的亮度-电流效率关系曲线,其中用■表示DPDPA,用●表示DPDPSA,用▲表示DPDPS2A,用▼表示DPDPSOA,用◆表示DPDPO2A;
[0040] 图14是应用实施例一的热激发延迟荧光器件的亮度-功率效关系曲线,其中用■表示DPDPA,用●表示DPDPSA,用▲表示DPDPS2A,用▼表示DPDPSOA,用◆表示DPDPO2A;
[0041] 图15是应用实施例一的热激发延迟荧光器件的亮度-外量子效率关系曲线,其中用■表示DPDPA,用●表示DPDPSA,用▲表示DPDPS2A,用▼表示DPDPSOA,用◆表示DPDPO2A;
[0042] 图16是应用实施例一的热激发延迟荧光器件的电致发光光谱,其中用■表示DPDPA,用●表示DPDPSA,用▲表示DPDPS2A,用▼表示DPDPSOA,用◆表示DPDPO2A;
[0043] 图17是实施例六合成的化合物DPDPP紫外荧光光谱谱图,其中用■曲线表示DPDPP/二氯甲烷的紫外吸收光谱图,用□曲线表示DPDPP/二氯甲烷的荧光发射光谱图;
[0044] 图18是实施例六合成的DPDPP的热重分析谱图;
[0045] 图19是实施例七合成的化合物DPDPSP紫外荧光光谱谱图,其中用■曲线表示DPDPSP/二氯甲烷的紫外吸收光谱图,用□曲线表示DPDPSP/二氯甲烷的荧光发射光谱图;
[0046] 图20是实施例七合成的DPDPSP的热重分析谱图;
[0047] 图21是实施例八合成的化合物DPDPS2P紫外荧光光谱谱图,其中用■曲线表示DPDPS2P/二氯甲烷的紫外吸收光谱图,用□曲线表示DPDPS2P/二氯甲烷的荧光发射光谱图;
[0048] 图22是实施例八合成的DPDPS2P的热重分析谱图;
[0049] 图23是实施例九合成的化合物DPDPSOP紫外荧光光谱谱图,其中用■曲线表示DPDPSOP/二氯甲烷的紫外吸收光谱图,用□曲线表示DPDPSOP/二氯甲烷的荧光发射光谱图;
[0050] 图24是实施例九合成的DPDPSOP的热重分析谱图;
[0051] 图25是实施例十合成的化合物DPDPO2P紫外荧光光谱谱图,其中用■曲线表示DPDPO2P/二氯甲烷的紫外吸收光谱图,用□曲线表示DPDPO2P/二氯甲烷的荧光发射光谱图;
[0052] 图26是实施例十合成的DPDPO2P的热重分析谱图;
[0053] 图27是应用实施例二的热激发延迟荧光器件的电压-电流密度关系曲线,其中用□表示DPDPP,用○表示DPDPSP,用△表示DPDPS2P,用▽表示DPDPSOP,用◇表示DPDPO2P;
[0054] 图28是应用实施例二的热激发延迟荧光器件的电压-亮度关系曲线,其中用□表示DPDPP,用○表示DPDPSP,用△表示DPDPS2P,用▽表示DPDPSOP,用◇表示DPDPO2P;
[0055] 图29是应用实施例二的热激发延迟荧光器件的亮度-电流效率关系曲线,其中用□表示DPDPP,用○表示DPDPSP,用△表示DPDPS2P,用▽表示DPDPSOP,用◇表示DPDPO2P;
[0056] 图30是应用实施例二的热激发延迟荧光器件的亮度-功率效率关系曲线,其中用□表示DPDPP,用○表示DPDPSP,用△表示DPDPS2P,用▽表示DPDPSOP,用◇表示DPDPO2P;
[0057] 图31是应用实施例二的热激发延迟荧光器件的亮度-外量子效率关系曲线,其中用□表示DPDPP,用○表示DPDPSP,用△表示DPDPS2P,用▽表示DPDPSOP,用◇表示DPDPO2P;
[0058] 图32是应用实施例二的热激发延迟荧光器件的电致发光光谱,其中用□表示DPDPP,用○表示DPDPSP,用△表示DPDPS2P,用▽表示DPDPSOP,用◇表示DPDPO2P。

具体实施方式

[0059] 具体实施方式一:本实施方式的基于膦杂芳基衍生物的热激发延迟荧光主体材料的结构式为 记为DPDPA;或者 记为DPDPSA;或者其中X=S或O,Y=S或O,当X=Y=S时记为DPDPS2A;当X=S,Y=O时记为
DPDPSOA;当X=Y=O时记为DPDPO2A;或者 记为DPDPP;或者
记为DPDPSP;或者 其中X=S或O,Y=S或O,
当X=Y=S时记为DPDPS2P;当X=S,Y=O时记为DPDPSOP;当X=Y=O时记为DPDPO2P。
[0060] 具体实施方式二:具体实施方式一所述的基于膦杂芳基衍生物的热激发延迟荧光主体材料的制备方法如下:
[0061] 将邻二溴芳基化合物、苯基二氯化膦、正丁基锂按摩尔比为1:(1~1.5):(2~4)的比例加入到四氢呋喃(THF)中,在氩气保护下,在温度为-60~-85℃的条件下反应1~3小时,然后倒入水中,用二氯甲烷萃取,得到有机层,把有机层液体干燥后,直接纯化或者硫化/和氧化后再纯化,得到基于膦杂芳基衍生物的热激发延迟荧光主体材料;其中邻二溴芳基化合物为邻二溴苯或2,3-二溴萘。
[0062] 具体实施方式三:本实施方式与具体实施方式二不同的是所述的硫化过程是:向有机层液体中加入硫粉,在温度为15~30℃的条件下搅拌进行反应0.5~2小时,完成硫化。其它与具体实施方式二相同。
[0063] 具体实施方式四:本实施方式与具体实施方式二或三不同的是所述的氧化的过程是:向有机层液体中加入H2O2,在温度为-5~20℃的条件下搅拌进行反应0.5~2小时,完成氧化。其它与具体实施方式二或三相同。
[0064] 具体实施方式五:本实施方式的基于膦杂芳基衍生物的热激发延迟荧光主体材料DPDPA的合成方法如下:将邻二溴苯、苯基二氯化膦、正丁基锂按摩尔比为1:(1~1.5):(2~4)的比例加入到四氢呋喃(THF)中,在温度为-60~-85℃的条件下反应1~3小时,然后倒入水中,用二氯甲烷萃取,得到有机层,把有机层液体用无水硫酸钠干燥后,以石油醚和二氯甲烷的混合溶剂为淋洗剂进行柱层析纯化,得到基于膦杂芳基衍生物的热激发延迟荧光主体材料DPDPA;其中邻二溴苯的物质的量与四氢呋喃的体积的比为1mmol:(10~25)ml。
[0065] 具体实施方式六:本实施方式的基于膦杂芳基衍生物的热激发延迟荧光主体材料DPDPSA的合成方法如下:将邻二溴苯、苯基二氯化膦、正丁基锂按摩尔比为1:(1~1.5):(2~4)的比例加入到四氢呋喃(THF)中,在温度为-60~-85℃的条件下反应1~3小时,然后倒入水中,用二氯甲烷萃取,得到有机层,把有机层液体用无水硫酸钠干燥后,加入硫粉,在温度为15~30℃的条件下搅拌进行硫化反应0.5~2小时,抽滤、旋转蒸发去除二氯甲烷溶剂,再以乙醇和二氯甲烷的混合溶剂为淋洗剂进行柱层析纯化,得到基于膦杂芳基衍生物的热激发延迟荧光主体材料DPDPSA;其中邻二溴苯的物质的量与四氢呋喃的体积的比为1mmol:(10~25)ml;加入的硫粉的物质量的量与苯基二氯化膦的物质的量的比为(0.5~0.75):2。
[0066] 具体实施方式七:本实施方式的基于膦杂芳基衍生物的热激发延迟荧光主体材料DPDPS2A的合成方法如下:将邻二溴苯、苯基二氯化膦、正丁基锂按摩尔比为1:(1~1.5):(2~4)的比例加入到四氢呋喃(THF)中,在温度为-60~-85℃的条件下反应1~3小时,然后倒入水中,用二氯甲烷萃取,得到有机层,把有机层液体用无水硫酸钠干燥后,加入硫粉,在温度为15~30℃的条件下搅拌进行硫化反应1~2小时,抽滤、旋转蒸发去除二氯甲烷溶剂,再以乙醇和二氯甲烷的混合溶剂为淋洗剂进行柱层析纯化,得到基于膦杂芳基衍生物的热激发延迟荧光主体材料DPDPSA;其中邻二溴苯的物质的量与四氢呋喃的体积的比为1mmol:(10~25)ml;加入的硫粉的物质量的量与苯基二氯化膦的物质的量的比为(0.5~0.75):1。
[0067] 具体实施方式八:本实施方式的基于膦杂芳基衍生物的热激发延迟荧光主体材料DPDPSOA的合成方法如下:将邻二溴苯、苯基二氯化膦、正丁基锂按摩尔比为1:(1~1.5):(2~4)的比例加入到四氢呋喃(THF)中,在温度为-60~-85℃的条件下反应1~3小时,然后倒入水中,用二氯甲烷萃取,得到有机层,把有机层液体用无水硫酸钠干燥后,加入硫粉,在温度为15~30℃的条件下搅拌进行硫化反应1~2小时;再加入H2O2,在温度为-5~20℃的条件下搅拌进行氧化反应0.5~2小时;用亚硫酸氢钠溶液和水分别洗涤,二氯甲烷萃取,无水硫酸钠干燥后,旋转蒸发去除二氯甲烷溶剂,再以乙醇和二氯甲烷的混合溶剂为淋洗剂进行柱层析纯化,得到基于膦杂芳基衍生物的热激发延迟荧光主体材料DPDPSOA;其中邻二溴苯的物质的量与四氢呋喃的体积的比为1mmol:(10~25)ml;加入的硫粉的物质量的量与苯基二氯化膦的物质的量的比为(0.5~0.75):2;加入的H2O2与苯基二氯化膦的物质的量的比(10~15):1。
[0068] 具体实施方式九:本实施方式的基于膦杂芳基衍生物的热激发延迟荧光主体材料DPDPO2A的合成方法如下:将邻二溴苯、苯基二氯化膦、正丁基锂按摩尔比为1:(1~1.5):(2~4)的比例加入到四氢呋喃(THF)中,在温度为-60~-85℃的条件下反应1~3小时,然后倒入水中,用二氯甲烷萃取,得到有机层加入H2O2,在温度为-5~20℃的条件下搅拌进行氧化反应0.5~2小时;用亚硫酸氢钠溶液和水分别洗涤,二氯甲烷萃取,无水硫酸钠干燥后,旋转蒸发去除二氯甲烷溶剂,再以乙醇和二氯甲烷的混合溶剂为淋洗剂进行柱层析纯化,得到基于膦杂芳基衍生物的热激发延迟荧光主体材料DPDPO2A;其中邻二溴苯的物质的量与四氢呋喃的体积的比为1mmol:(10~25)ml;加入的H2O2与苯基二氯化膦的物质的量的比(20~25):1。
[0069] 具体实施方式十:本实施方式的基于膦杂芳基衍生物的热激发延迟荧光主体材料DPDPP的合成方法如下:将2,3-二溴萘、苯基二氯化膦、正丁基锂按摩尔比为1:(1~1.5):(2~4)的比例加入到四氢呋喃(THF)中,在温度为-60~-85℃的条件下反应1~3小时,然后倒入水中,用二氯甲烷萃取,得到有机层,把有机层液体用无水硫酸钠干燥后,以石油醚和二氯甲烷的混合溶剂为淋洗剂进行柱层析纯化,得到DPDPP;其中2,3-二溴萘的物质的量与四氢呋喃的体积的比为1mmol:(10~25)ml。
[0070] 具体实施方式十一:本实施方式的基于膦杂芳基衍生物的热激发延迟荧光主体材料DPDPSP的合成方法如下:将2,3-二溴萘、苯基二氯化膦、正丁基锂按摩尔比为1:(1~1.5):(2~4)的比例加入到四氢呋喃(THF)中,在温度为-60~-85℃的条件下反应1~3小时,然后倒入水中,用二氯甲烷萃取,得到有机层,把有机层液体用无水硫酸钠干燥后,加入硫粉,在温度为15~30℃的条件下搅拌进行硫化反应0.5~2小时,抽滤、旋转蒸发去除二氯甲烷溶剂,再以乙醇和二氯甲烷的混合溶剂为淋洗剂进行柱层析纯化,得到基于膦杂芳基衍生物的热激发延迟荧光主体材料DPDPSP;其中2,3-二溴萘的物质的量与四氢呋喃的体积的比为1mmol:(10~25)ml;加入的硫粉的物质量的量与苯基二氯化膦的物质的量的比为(0.5~0.75):2。
[0071] 具体实施方式十二:本实施方式的基于膦杂芳基衍生物的热激发延迟荧光主体材料DPDPS2P的合成方法如下:将2,3-二溴萘、苯基二氯化膦、正丁基锂按摩尔比为1:(1~1.5):(2~4)的比例加入到四氢呋喃(THF)中,在温度为-60~-85℃的条件下反应1~3小时,然后倒入水中,用二氯甲烷萃取,得到有机层,把有机层液体用无水硫酸钠干燥后,加入硫粉,在温度为15~30℃的条件下搅拌进行硫化反应1~2小时,抽滤、旋转蒸发去除二氯甲烷溶剂,再以乙醇和二氯甲烷的混合溶剂为淋洗剂进行柱层析纯化,得到基于膦杂芳基衍生物的热激发延迟荧光主体材料DPDPS2P;其中2,3-二溴萘的物质的量与四氢呋喃的体积的比为1mmol:(10~25)ml;加入的硫粉的物质量的量与苯基二氯化膦的物质的量的比为(0.5~0.75):1。
[0072] 具体实施方式十三:本实施方式的基于膦杂芳基衍生物的热激发延迟荧光主体材料DPDPSOP的合成方法如下:将2,3-二溴萘、苯基二氯化膦、正丁基锂按摩尔比为1:(1~1.5):(2~4)的比例加入到四氢呋喃(THF)中,在温度为-60~-85℃的条件下反应1~3小时,然后倒入水中,用二氯甲烷萃取,得到有机层,把有机层液体用无水硫酸钠干燥后,加入硫粉,在温度为15~30℃的条件下搅拌进行硫化反应0.5~2小时;再加入H2O2,在温度为-5~20℃的条件下搅拌进行氧化反应0.5~2小时;用亚硫酸氢钠溶液和水分别洗涤,二氯甲烷萃取,无水硫酸钠干燥后,旋转蒸发去除二氯甲烷溶剂,再以乙醇和二氯甲烷的混合溶剂为淋洗剂进行柱层析纯化,得到基于膦杂芳基衍生物的热激发延迟荧光主体材料DPDPSOP;
其中2,3-二溴萘的物质的量与四氢呋喃的体积的比为1mmol:(10~25)ml;加入的硫粉的物质量的量与苯基二氯化膦的物质的量的比为(0.5~0.75):2;加入的H2O2与苯基二氯化膦的物质的量的比(10~15):1。
[0073] 具体实施方式十四:本实施方式的基于膦杂芳基衍生物的热激发延迟荧光主体材料DPDPO2P的合成方法如下:将2,3-二溴萘、苯基二氯化膦、正丁基锂按摩尔比为1:(1~1.5):(2~4)的比例加入到四氢呋喃(THF)中,在温度为-60~-85℃的条件下反应1~3小时,然后倒入水中,用二氯甲烷萃取,得到有机层,加入H2O2,在温度为-5~20℃的条件下搅拌进行氧化反应0.5~2小时;旋转蒸发去除二氯甲烷溶剂,再以乙醇和二氯甲烷的混合溶剂为淋洗剂进行柱层析纯化,得到基于膦杂芳基衍生物的热激发延迟荧光主体材料DPDPO2P;其中2,3-二溴萘的物质的量与四氢呋喃的体积的比为1mmol:(10~25)ml;加入的H2O2与苯基二氯化膦的物质的量的比(20~25):1。
[0074] 具体实施方式十五:具体实施方式一所述的基于膦杂芳基衍生物的热激发延迟荧光主体材料的应用,是将其用于热激发延迟荧光电致发光器件中。
[0075] 具体实施方式十六:利用基于膦杂芳基衍生物的热激发延迟荧光主体材料制备热激发延迟荧光(TADF)电致发光器件的方法,按以下步骤实现:
[0076] 一、将经过去离子水清洗的玻璃或塑料衬底放入真空蒸镀仪,真空度为1×10-6mbar,蒸镀速率设为0.1nm s-1,在玻璃或塑料衬底上蒸镀材料为氧化铟锡、厚度为100nm的阳极导电层;
[0077] 二、在阳极导电层上蒸镀材料为MoO3、厚度为5~30nm的空穴注入层;
[0078] 三、在空穴注入层上蒸镀材料为NPB(N,N′-二苯基-N,N′-(1-萘基)-1,1′-联苯-4,4′-二胺)、厚度为40~70nm nm的空穴传输层;
[0079] 四、在空穴传输层上蒸镀材料为mCP(1,3-二-9-咔唑基苯)、厚度为5~20nm的电子阻挡层;
[0080] 五、在电子阻挡层上继续蒸镀厚度为20~40nm的主体材料(基于膦杂芳基衍生物的热激发延迟荧光主体材料)和客体材料DMAC-DPS/4CzTPNPh(双[4-(9,9-二甲基-9,10-二氢吖啶)苯基]硫砜/2,3,5,6-四(3,6-二苯基-9-咔唑基)-对苯二腈,客体材料的掺杂浓度为5%~15%)的发光层;
[0081] 六、在发光层上蒸镀材料为DPEPO(二[2-((氧代)二苯基膦基)苯基]醚)、厚度为5~20nm的空穴阻挡层;
[0082] 七、在空穴阻挡层上蒸镀材料为Bphen(4,7-二苯基-1,10-菲罗啉)、厚度为20~50nm的电子传输层;
[0083] 八、在电子传输层上蒸镀材料为LiF(氟化锂)、厚度为1~30nm的电子注入层;
[0084] 九、在电子注入层上蒸镀材料为金属Al、厚度为100~200nm的阴极导电层,封装,得到热激发延迟荧光(TADF)电致发光器件。
[0085] 用以下实施例验证本发明的有益效果:
[0086] 实施例一:本实施例的基于膦杂芳基衍生物的热激发延迟荧光主体材料DPDPA的合成方法按下列步骤进行:
[0087] 一、将1mmol邻二溴苯、1mmol的苯基二氯化膦、2mmol正丁基锂加入到盛有20ml的THF的50ml三颈圆底烧瓶中,在氩气保护下,在温度为-78℃条件下搅拌2小时后倒入水中,再用二氯甲烷萃取,得到有机层,有机层液体用无水NaSO4干燥后,减压蒸馏除去二氯甲烷溶剂,再以石油醚与二氯甲烷的体积比6:1的混合溶剂为淋洗剂进行柱层析纯化,得到DPDPA。
[0088] 本实施例制备的DPDPA,质谱仪测得数据为:m/z:368.09(100.0%),369.09(26.2%),370.10(3.3%);GC-MS:m/z(%):368(100)[M+];Elemental Analysis of C24H18P2:C,78.26;H,4.93。从而可知DPDPA的结构式为:
[0089] 本实施例得到的基于膦杂芳基衍生物的热激发延迟荧光主体材料DPDPA的紫外荧光光谱谱图如图1所示。
[0090] 本实施例得到的基于膦杂芳基衍生物的热激发延迟荧光主体材料DPDPA的热重分析谱图如图2所示,由图2可知DPDPA的裂解温度达290℃。
[0091] 实施例二:本实施例的基于膦杂芳基衍生物的热激发延迟荧光主体材料DPDPSA的合成方法按下列步骤进行:
[0092] 一、将1mmol邻二溴苯、1.2mmol的苯基二氯化膦、2mmol正丁基锂加入到装有20ml的THF的50ml的三颈圆底烧瓶中,在氩气保护下,在温度为-78℃下搅拌2小时后倒入水中,再用二氯甲烷萃取,得到有机层,把有机层液体用无水硫酸钠干燥后,向有机层液体中加入0.3mmol硫粉,在20℃条件下搅拌0.5小时进行硫化,抽滤、旋转蒸发去除二氯甲烷溶剂,再以乙醇和二氯甲烷体积比1:20的混合溶剂为淋洗剂进行柱层析纯化,得到基于膦杂芳基衍生物的热激发延迟荧光主体材料DPDPSA。
[0093] 本实施例制备的DPDPSA,质谱仪测得数据为:m/z:400.06(100.0%),401.06(26.8%),402.06(4.7%),402.07(3.3%),403.06(1.2%);GC-MS:m/z(%):400(100)[M+];Elemental Analysis of C24H18P2S:C,71.99;H,4.53;S,8.01。从而可知,DPDPSA的结构式为
[0094] 本实施例得到的基于膦杂芳基衍生物的热激发延迟荧光主体材料DPDPSA的紫外荧光光谱谱图如图3所示。
[0095] 本实施例得到的基于膦杂芳基衍生物的热激发延迟荧光主体材料DPDPSA的热重分析谱图如图4所示,由图4可知DPDPSA的裂解温度达324℃。
[0096] 实施例三:本实施例的基于膦杂芳基衍生物的热激发延迟荧光主体材料DPDPS2A的合成方法按下列步骤进行:
[0097] 一、将1mmol邻二溴苯、1.2mmol的苯基二氯化膦、2mmol正丁基锂和20ml的THF混合于50ml三颈圆底烧瓶中,在氩气保护下,在温度为-78℃下搅拌3小时后倒入水中,再用二氯甲烷萃取,得到有机层,把有机层液体用无水硫酸钠干燥后,加入0.6mmol硫粉,在温度为20℃的条件下搅拌进行硫化反应1小时,抽滤、旋转蒸发去除二氯甲烷溶剂,再以乙醇和二氯甲烷体积比1:20的混合溶剂为淋洗剂柱层析纯化,得到基于膦杂芳基衍生物的热激发延迟荧光主体材料DPDPS2A。
[0098] 本实施例制备的DPDPS2A,质谱仪测得数据为:m/z:432.03(100.0%),433.04(26.2%),434.03(9.0%),434.04(3.7%),435.03(2.4%),433.03(1.6%);GC-MS:m/z(%):432(100)[M+];Elemental Analysis of C24H18P2S2:C,66.65;H,4.20;S,14.83。从而可知,DPDPS2A的结构式为
[0099] 本实施例得到的基于膦杂芳基衍生物的热激发延迟荧光主体材料DPDPS2A的紫外荧光光谱谱图如图5所示。
[0100] 本实施例得到的基于膦杂芳基衍生物的热激发延迟荧光主体材料DPDPS2A的热重分析谱图如图6所示,由图6可知DPDPS2A的裂解温度达332℃。
[0101] 实施例四:本实施例基于膦杂芳基衍生物的热激发延迟荧光主体材料DPDPSOA的合成方法按下列步骤进行:
[0102] 将1mmol邻二溴苯、1.2mmol的苯基二氯化膦、2mmol正丁基锂和20ml的THF混合于50ml三颈圆底烧瓶中,在氩气保护下,在温度为-78℃下搅拌1~3小时后倒入水中,用二氯甲烷萃取,得到有机层,把有机层液体用无水硫酸钠干燥后,加入0.35mmol硫粉,在温度为
20℃的条件下搅拌进行硫化反应1小时;再加入12mmolH2O2,在温度为0℃的条件下搅拌进行氧化反应1小时;用亚硫酸氢钠溶液和水分别洗涤,二氯甲烷萃取,无水硫酸钠干燥后,旋转蒸发去除二氯甲烷溶剂,再以乙醇和二氯甲烷体积比1:20的混合溶剂为淋洗剂进行柱层析纯化,得到基于膦杂芳基衍生物的热激发延迟荧光主体材料DPDPSOA;
[0103] 本实施例制备的DPDPSOA,质谱仪测得数据为:m/z:416.06(100.0%),417.06(26.2%),418.05(4.5%),418.06(3.7%),419.05(1.2%);GC-MS:m/z(%):416(100)[M+];Elemental Analysis of C24H18OP2S:C,69.22;H,4.36;O,3.84;S,7.70。从而可知,本实施例制备的DPDPSOA的结构式为:
[0104] 本实施例得到的基于膦杂芳基衍生物的热激发延迟荧光主体材料DPDPSOA的紫外荧光光谱谱图如图7所示。
[0105] 本实施例得到的基于膦杂芳基衍生物的热激发延迟荧光主体材料DPDPSOA的热重分析谱图如图8所示,由图8可知本实施例的DPDPSOA的裂解温度达341℃。
[0106] 实施例五:本实施例的基于膦杂芳基衍生物的热激发延迟荧光主体材料DPDPO2A的合成方法按下列步骤进行:
[0107] 一、将1mmol邻二溴苯、1.2mmol的苯基二氯化膦、2mmol正丁基锂和20ml的THF混合于50ml三颈圆底烧瓶中,在氩气保护下,在温度为-78℃下搅拌3小时后倒入水中,再用二氯甲烷萃取,得到有机层,把有机层液体用无水硫酸钠干燥后,加入25mmol的H2O2,在温度为0℃的条件下搅拌进行氧化反应1小时;用亚硫酸氢钠溶液和水分别洗涤,二氯甲烷萃取,无水硫酸钠干燥后,旋转蒸发去除二氯甲烷溶剂,以乙醇和二氯甲烷体积比1:20的混合溶剂为淋洗剂柱层析纯化,得到DPDPO2A。
[0108] 本实施例制备的DPDPO2A,质谱仪测得数据为:m/z:400.08(100.0%),401.08(26.2%),402.08(3.6%);GC-MS:m/z(%):400(100)[M+];Elemental Analysis of C24H18O2P2:C,72.00;H,4.53;O,7.99。从而可知DPDPO2A的结构式为:
[0109] 本实施例得到的基于膦杂芳基衍生物的热激发延迟荧光主体材料DPDPO2A的紫外荧光光谱谱图如图9所示。
[0110] 本实施例得到的基于膦杂芳基衍生物的热激发延迟荧光主体材料DPDPO2A的热重分析谱图如图10所示,由图10可知DPDPO2A的裂解温度达372℃。
[0111] 应用实施例一:将实施例一至五制备的基于膦杂芳基衍生物的热激发延迟荧光主体材料DPDPA、DPDPSA、DPDPS2A、DPDPSOA、DPDPO2A分别用于制备电致发光器件,具体按以下步骤进行:
[0112] 一、将经过去离子水清洗的玻璃或塑料衬底放入真空蒸镀仪,真空度为1×10-6 -1
mbar,蒸镀速率设为0.1nm s ,在玻璃或塑料衬底上蒸镀材料为氧化铟锡,厚度为100nm的阳极导电层;
[0113] 二、在阳极导电层上蒸镀材料为MoO3,厚度为20nm的空穴注入层;
[0114] 三、在空穴注入层上蒸镀材料为NPB,厚度为50nm的空穴传输层;
[0115] 四、在空穴传输层上蒸镀材料为mCP,厚度为10nm的电子阻挡层;
[0116] 五、在电子阻挡层上继续蒸镀厚度为30nm的主体材料(基于膦杂芳基衍生物的热激发延迟荧光主体材料)和客体材料DMAC-DPS(客体材料的掺杂浓度为14%)的发光层;
[0117] 六、在发光层上蒸镀材料为DPEPO,厚度为15nm的空穴阻挡层;
[0118] 七、在空穴阻挡层上蒸镀材料为Bphen,厚度为40nm的电子传输层;
[0119] 八、在电子传输层上蒸镀材料为LiF,厚度为20nm的电子注入层;
[0120] 九、在电子注入层上蒸镀材料为金属Al,厚度为150nm的阴极导电层,封装,得到热激发延迟荧光(TADF)电致发光器件。
[0121] 本应用实施例制备的电致发光器件的电压-电流密度关系曲线如图11所示。其中的■表示DPDPA,●表示DPDPSA,▲表示DPDPS2A,▼表示DPDPSOA,◆表示DPDPO2A。从图11可以看出,随着电压的升高,器件的电流密度都呈现出升高的趋势。
[0122] 本应用实施例的电致发光器件的电压-亮度关系曲线如图12所示,其中的■表示DPDPA,●表示DPDPSA,▲表示DPDPS2A,▼表示DPDPSOA,◆表示DPDPO2A。由此图可知以DPDPA制备的电致发光器件的启亮电压为2.6V,以DPDPSA制备的电致发光器件的启亮电压为2.8V,以DPDPS2A制备的电致发光器件的启亮电压为2.6V,以DPDPSOA制备的电致发光器件的启亮电压为2.7V,以DPDPO2A制备的电致发光器件的启亮电压为2.8V。
[0123] 本应用实施例的电致发光器件的亮度-电流效率关系曲线如图13所示,其中的■表示DPDPA,●表示DPDPSA,▲表示DPDPS2A,▼表示DPDPSOA,◆表示DPDPO2A。从图中可以看出,由此图可知以DPDPA制备的电致发光器件的电流效率达到最大值为33.2cd·A-1,以DPDPSA制备的电致发光器件的电流效率达到最大值为33.8cd·A-1,以DPDPS2A制备的电致发光器件的电流效率达到最大值为17.0cd·A-1,以DPDPSOA制备的电致发光器件的电流效率达到最大值为21.1cd·A-1,以DPDPO2A制备的电致发光器件的电流效率达到最大值为-133.0cd·A 。
[0124] 本应用实施例的电致发光器件的亮度-功率效率关系曲线如图14所示,其中■表示DPDPA,●表示DPDPSA,▲表示DPDPS2A,▼表示DPDPSOA,◆表示DPDPO2A,由此图可知以DPDPA制备的电致发光器件的功率效率达到最大值为38.6lm·W-1,以DPDPSA制备的电致发-1光器件的功率效率达到最大值为39.4lm·W ,以DPDPS2A制备的电致发光器件的功率效率达到最大值为19.1lm·W-1,以DPDPSOA制备的电致发光器件的功率效率达到最大值为
24.5lm·W-1,以DPDPO2A制备的电致发光器件的功率效率达到最大值为38.4lm·W-1。
[0125] 本应用实施例的电致发光器件的亮度-外量子效率关系曲线如图15所示,其中■表示DPDPA,●表示DPDPSA,▲表示DPDPS2A,▼表示DPDPSOA,◆表示DPDPO2A,由此图可知以DPDPA制备的电致发光器件的最大外量子效率17.5%,以DPDPSA制备的电致发光器件的最大外量子效率17.8%,以DPDPS2A制备的电致发光器件的最大外量子效率8.9%,以DPDPSOA制备的电致发光器件的最大外量子效率11.1%,以DPDPO2A制备的电致发光器件的的最大外量子效率17.4%。
[0126] 本应用实施例的电致发光器件的电致发光光谱图如图16所示,其中■表示DPDPA,●表示DPDPSA,▲表示DPDPS2A,▼表示DPDPSOA,◆表示DPDPO2A,由此图可知以DPDPA制备的电致发光器件的电致发光峰均在480nm处。
[0127] 实施例六:本实施例的基于膦杂芳基衍生物的热激发延迟荧光主体材料DPDPP的合成方法按下列步骤实现:
[0128] 将1mmol 2,3-二溴萘、1~2mmol的苯基二氯化膦、2~3mmol正丁基锂和10~25ml的THF混合于,在氩气保护下-78℃下搅拌1~3小时后倒入水中,再用二氯甲烷萃取,得到有机层,无水NaSO4干燥后,减压蒸馏除去溶剂,以石油醚和二氯甲烷的体积比6:1的混合溶剂为淋洗剂柱层析纯化,得到DPDPP。
[0129] 本实施例制备的DPDPP,质谱仪测得数据为:m/z:468.12(100.0%),469.12(34.6%),470.13(5.9%);GC-MS:m/z(%):468(100)[M+];Elemental Analysis of C32H22P2:C,82.04;H,4.73。从而可知DPDPP的结构式为:
[0130] 本实施例得到的基于膦杂芳基衍生物的热激发延迟荧光主体材料DPDPP的紫外荧光光谱谱图如图17所示。
[0131] 本实施例得到的基于膦杂芳基衍生物的热激发延迟荧光主体材料DPDPP的热重分析谱图如图18所示,由图可知本实施例的DPDPP的裂解温度达309℃。
[0132] 实施例七:本实施例的基于膦杂芳基衍生物的热激发延迟荧光主体材料DPDPSP的合成方法按下列步骤进行:
[0133] 将1mmol 2,3-二溴萘、1.2mmol苯基二氯化膦、2mmol正丁基锂按加入到装有25ml四氢呋喃(THF)的50ml三颈圆底烧瓶中,在氩气保护下,在温度为-78℃的条件下反应3小时,然后倒入水中,用二氯甲烷萃取,得到有机层,把有机层液体用无水硫酸钠干燥后,加入0.35mmol硫粉,在温度为20℃的条件下搅拌进行硫化反应1小时,抽滤、旋转蒸发去除二氯甲烷溶剂,再以乙醇和二氯甲烷的体积比1:20的混合溶剂为淋洗剂进行柱层析纯化,得到基于膦杂芳基衍生物的热激发延迟荧光主体材料DPDPSP。
[0134] 本实施例制备的DPDPSP,质谱仪测得数据为:m/z:500.09(100.0%),501.10(34.9%),502.10(5.9%),502.09(4.8%),503.09(1.6%);GC-MS:m/z(%):500(100)[M+];Elemental Analysis of C32H22P2S:C,76.79;H,4.43;S,6.41。从而可知DPDPSP的结构式为
[0135] 本实施例得到的基于膦杂芳基衍生物的热激发延迟荧光主体材料DPDPSP的紫外荧光光谱谱图如图19所示。
[0136] 本实施例得到的基于膦杂芳基衍生物的热激发延迟荧光主体材料DPDPSP的热重分析谱图如图20所示,由图可知DPDPSP的裂解温度达359℃。
[0137] 实施例八:本实施例的基于膦杂芳基衍生物的热激发延迟荧光主体材料DPDPS2P的合成方法,按下列步骤实现:
[0138] 将1mmol 2,3-二溴萘、1.2mmol苯基二氯化膦、2mmol正丁基锂加入到装有25ml的四氢呋喃(THF)的50ml三颈圆底烧瓶中,在氩气保护下,在温度为-78℃的条件下反应2小时,然后倒入水中,用二氯甲烷萃取,得到有机层,把有机层液体用无水硫酸钠干燥后,加入0.7mmol硫粉,在温度为22℃的条件下搅拌进行硫化反应1.2小时,抽滤、旋转蒸发去除二氯甲烷溶剂,再以乙醇和二氯甲烷的体积比1:20的混合溶剂为淋洗剂,进行柱层析纯化,得到基于膦杂芳基衍生物的热激发延迟荧光主体材料DPDPS2P;
[0139] 本实施例制备的DPDPS2P,质谱仪测得数据为:m/z:532.06(100.0%),533.07(34.9%),534.06(9.0%),534.07(6.4%),535.06(3.2%),533.06(1.6%);GC-MS:m/z(%):532(100)[M+];Elemental Analysis of C32H22P2S2:C,72.16;H,4.16;S,12.04。从而可知DPDPS2P的结构式为
[0140] 本实施例得到的DPDPS2P的紫外荧光光谱谱图如图21所示。
[0141] 本实施例得到的基于膦杂芳基衍生物的热激发延迟荧光主体材料DPDPS2P的热重分析谱图如图22所示,由图可知本实施例的DPDPS2P的裂解温度达365℃。
[0142] 实施例九:本实施例基于膦杂芳基衍生物的热激发延迟荧光器件的主体材料DPDPSOP的合成方法按下列步骤实现:
[0143] 将1mmol 2,3-二溴萘、1.2mmol苯基二氯化膦、2mmol正丁基锂加入到装有25ml的四氢呋喃(THF)的50ml三颈圆底烧瓶中,在氩气保护下,在温度为-78℃的条件下反应2小时,然后倒入水中,用二氯甲烷萃取,得到有机层,把有机层液体用无水硫酸钠干燥后,加入0.35mmol硫粉,在温度为22℃的条件下搅拌进行硫化反应1.2小时;再加入15mmol H2O2,在温度为0℃的条件下搅拌进行氧化反应1小时;用亚硫酸氢钠溶液和水分别洗涤,二氯甲烷萃取,无水硫酸钠干燥后,旋转蒸发去除二氯甲烷溶剂,再以乙醇和二氯甲烷的体积比1:20的混合溶剂为淋洗剂,进行柱层析纯化,得到基于膦杂芳基衍生物的热激发延迟荧光主体材料DPDPSOP;
[0144] 本实施例制备的DPDPSOP,质谱仪测得数据为:m/z:516.09(100.0%),517.09(35.7%),518.09(6.3%),518.08(4.5%),519.09(1.7%);GC-MS:m/z(%):516(100)[M+];Elemental Analysis of C32H22OP2S:C,74.41;H,4.29;O,3.10;S,6.21。从而可知DPDPSOP的结构式为:
[0145] 本实施例得到的基于膦杂芳基衍生物的热激发延迟荧光主体材料DPDPSOP的紫外荧光光谱谱图如图23所示。
[0146] 本实施例得到的基于膦杂芳基衍生物的热激发延迟荧光主体材料DPDPSOP的热重分析谱图如图24所示,由图可知本实施例的DPDPSOP的裂解温度达373℃。
[0147] 实施例十:本实施例的基于膦杂芳基衍生物的热激发延迟荧光主体材料DPDPO2P按下列步骤实现:
[0148] 将1mmol 2,3-二溴萘、1.2mmol苯基二氯化膦、2mmol正丁基锂加入到装有25ml的四氢呋喃(THF)的50ml三颈圆底烧瓶中,在氩气保护下,在温度为-78℃的条件下反应2小时,然后倒入水中,用二氯甲烷萃取,得到有机层,加入30mmol H2O2,在温度为0℃的条件下搅拌进行氧化反应1小时;用亚硫酸氢钠溶液和水分别洗涤,二氯甲烷萃取,无水硫酸钠干燥后,旋转蒸发去除二氯甲烷溶剂,再以乙醇和二氯甲烷的体积比1:20的混合溶剂为淋洗剂,进行柱层析纯化,得到基于膦杂芳基衍生物的热激发延迟荧光主体材料DPDPO2P;
[0149] 本实施例制备的DPDPO2P,质谱仪测得数据为:m/z:500.11(100.0%),501.11(34.7%),502.12(5.9%);GC-MS:m/z(%):500(100)[M+];Elemental Analysis of C32H22O2P2:C,76.80;H,4.43;O,6.39。从而可知DPDPO2P的结构式为
[0150] 本实施例得到的基于膦杂芳基衍生物的热激发延迟荧光主体材料DPDPO2P的紫外荧光光谱谱图如图25所示。
[0151] 本实施例得到的基于膦杂芳基衍生物的热激发延迟荧光主体材料DPDPO2P热重分析谱图如图26所示,由图可知本实施例的DPDPO2P的裂解温度达398℃。
[0152] 应用实施例二:将实施例六至十制备的基于膦杂芳基衍生物的热激发延迟荧光主体材料DPDPP、DPDPSP、DPDPS2P、DPDPSOP、DPDPO2P分别用于制备电致发光器件,具体按以下步骤进行:
[0153] 一、将经过去离子水清洗的玻璃或塑料衬底放入真空蒸镀仪,真空度为1×10-6mbar,蒸镀速率设为0.1nm s-1,在玻璃或塑料衬底上蒸镀材料为氧化铟锡,厚度为100nm的阳极导电层;
[0154] 二、在阳极导电层上蒸镀材料为MoO3,厚度为20nm的空穴注入层;
[0155] 三、在空穴注入层上蒸镀材料为NPB,厚度为50nm的空穴传输层;
[0156] 四、在空穴传输层上蒸镀材料为mCP,厚度为10nm的电子阻挡层;
[0157] 五、在电子阻挡层上继续蒸镀厚度为30nm的主体材料(基于膦杂芳基衍生物的热激发延迟荧光主体材料)和客体材料4CzTPNPh(客体材料的掺杂浓度为14%)的发光层;
[0158] 六、在发光层上蒸镀材料为DPEPO,厚度为15nm的空穴阻挡层;
[0159] 七、在空穴阻挡层上蒸镀材料为Bphen,厚度为40nm的电子传输层;
[0160] 八、在电子传输层上蒸镀材料为LiF,厚度为20nm的电子注入层;
[0161] 九、在电子注入层上蒸镀材料为金属Al,厚度为150nm的阴极导电层,封装,得到热激发延迟荧光(TADF)电致发光器件。
[0162] 本应用实施例制备的电致发光器件的电压-电流密度关系曲线如图27所示。其中用□表示DPDPP,用○表示DPDPSP,用△表示DPDPS2P,用▽表示DPDPSOP,用◇表示DPDPO2P。从图27可以看出,随着电压的升高,器件的电流密度都呈现出升高的趋势。
[0163] 本应用实施例的电致发光器件的电压-亮度关系曲线如图28所示,其中的其中用□表示DPDPP,用○表示DPDPSP,用△表示DPDPS2P,用▽表示DPDPSOP,用◇表示DPDPO2P。由此图可知以DPDPP制备的电致发光器件的启亮电压为2.7V,以DPDPSP制备的电致发光器件的启亮电压为4.5V,以DPDPS2P制备的电致发光器件的启亮电压为2.7V,以DPDPSOP制备的电致发光器件的启亮电压为2.8V,以DPDPO2P制备的电致发光器件的启亮电压为2.8V。
[0164] 本应用实施例的电致发光器件的亮度-电流效率关系曲线如图29所示,其中用□表示DPDPP,用○表示DPDPSP,用△表示DPDPS2P,用▽表示DPDPSOP,用◇表示DPDPO2P。从图中可以看出,以DPDPP制备的电致发光器件的电流效率达到最大值为34.3cd·A-1,以DPDPSP制备的电致发光器件的电流效率达到最大值为1.7cd·A-1,以DPDPS2P制备的电致发光器件的电流效率达到最大值为17.0cd·A-1,以DPDPSOP制备的电致发光器件的电流效率达到最-1 -1大值为26.5cd·A ,以DPDPO2P制备的电致发光器件的电流效率达到最大值为23.0cd·A 。
[0165] 本应用实施例的电致发光器件的亮度-功率效率关系曲线如图30所示,其中用□表示DPDPP,用○表示DPDPSP,用△表示DPDPS2P,用▽表示DPDPSOP,用◇表示DPDPO2P。由此图可知以DPDPP制备的电致发光器件的功率效率达到最大值为39.91lm·W-1,以DPDPSP制备-1的电致发光器件的功率效率达到最大值为3.91lm·W ,以DPDPS2P制备的电致发光器件的功率效率达到最大值为18.4lm·W-1,以DPDPSOP制备的电致发光器件的功率效率达到最大值为30.81lm·W-1,以DPDPO2P制备的电致发光器件的功率效率达到最大值为19.5lm·W-1。
[0166] 本应用实施例的电致发光器件的亮度-外量子效率关系曲线如图31所示,其中用□表示DPDPP,用○表示DPDPSP,用△表示DPDPS2P,用▽表示DPDPSOP,用◇表示DPDPO2P。由此图可知以DPDPP制备的电致发光器件的最大外量子效率18.1%,以DPDPSP制备的电致发光器件的最大外量子效率1.9%,以DPDPS2P制备的电致发光器件的最大外量子效率9.0%,以DPDPSOP制备的电致发光器件的最大外量子效率14%,以DPDPO2P制备的电致发光器件的的最大外量子效率12.1%。
[0167] 本应用实施例的电致发光器件的电致发光光谱图如图32所示,其中用□表示DPDPP,用○表示DPDPSP,用△表示DPDPS2P,用▽表示DPDPSOP,用◇表示DPDPO2P,由此图可知以DPDPP制备的电致发光器件的电致发光峰在610nm处,以DPDPSP制备的电致发光器件的电致发光峰在613nm处,以DPDPS2P制备的电致发光器件的电致发光峰在613nm处,以DPDPSOP制备的电致发光器件的电致发光峰在615nm处,以DPDPO2P制备的电致发光器件的电致发光峰在618nm处。